Analyse der P5B ATPase Funktion

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Eric Lambie
• Fachliche Zuordnung: Entwicklungsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257149307

Mitglieder der P-Typ-ATPase Familie von Transmembran-Transportern kommen in allen lebenden Organismen vor. In Eukaryonten werden diese Proteine in fünf Subfamilien unterteilt, wobei die P5-Unterfamilie die am wenigsten charakterisierte ist. Vertreter der beiden P5 Untergruppen P5A und P5B gibt es in Eukaryonten von der Hefe bis zum Menschen. Mutationen in zwei der vier menschlichen P5B ATPase-Genen wurden mit neurodegenerativen und neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, jedoch sind die biologischen Funktionen dieser Proteine sowie die Identität der Substrate, die sie befördern, noch immer unklar. Wir schlagen vor den Fadenwurm Caenorhabditis elegans als Modell zu verwenden, um die biologischen, physiologischen und biochemischen Funktionen der P5B ATPasen systematisch zu untersuchen. Das Genom von C. elegans kodiert für drei P5B ATPasen, CATP-5, CATP-6 und CATP-7. In einem genetischen Screen, in dem wir nach Genen, die die Mg2+-Homöostase reguliere, gesucht haben, haben wir Mutationen in CATP-6 identifizert. Andere Arbeitsgruppen haben Ergebnisse publiziert die darauf hinweisen, dass CATP-5 ein Polyamin Transporter sein könnte. Bisher wurde noch keine Charakterisierung von CATP-7 berichtet. Wir planen, forward und reverse genetische Analysen in Kombination mit high-resolution imaging von lebenden und fixierten Proben einzusetzen, um zu untersuchen wann und wo CATP-5 und CATP-6 exprimiert werden, ob ihre Funktionen redundant sind, und ob direkte Interaktionen mit anderen Proteinen für ihre in vivo Regulation und Funktion notwendig sind. Wir werden auch in vitro Experimente mit isolierten Hefe Vakuolen durchführen, um biochemische Modelle für die P5B ATPase Funktion direkt zu testen. Wir gehen davon aus, dass die Ergebnisse der vorgeschlagenen Studien für die Funktionen der P5B ATPasen in allen Organismen unmittelbar relevant sein werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen